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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,一、车床概述,1.,用途,在车床上可采用车刀，钻头、扩孔钻、铰刀、丝锥和板牙等刀具，加工出,内外圆柱表面、圆锥表面、成形回转表面、回转体的端面和螺纹面。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,2.,类型,（,1,）卧式车床和落地车床,落地车床,没有床身，它可以车削直径大而短的工件的内外表面。,卧式车床,落地车床,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,（,2,）立式车床,立式车床用于加工直径大轴向短，且形状复杂的大型或重型零件。车床主轴垂直布置，方便装夹和校正笨重的零件。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,（,3,）转塔车床,转塔刀架,前刀架,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,（,4,）回轮车床,回轮刀架,回轮车床主要用来加工直径较小的工件，所用的毛坯是棒料。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,（,4,）多刀车床,该车床是盘类零件的高效率多刀半自动车床。其特点：,机床的主传动采用双速电机，能根据工件的不同直径，在一次自动循环中前、后刀架可得到两种不同的合理切削速度。,机床的纵横油缸由单独节流阀控制。,前、后刀架可分别回转一定角度进行锥度切削。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,（,5,）数控车床及车削中心,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,二、,CA6140,型卧式车床,1.,车床的组成,床身,支承、安装各主要部件,底座,用于改变进给量或所加工螺纹导程,进给箱,溜板箱,实现刀架纵向、横向进给、快速移动或车螺纹,传递动力，实现主轴变向、变速的主运动,主轴箱,刀架,装夹车刀，实现纵向、横向和斜向运动,尾架,支承长工件，安装孔加工刀具,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,2.,车床的主要技术参数,床身上最大工件回转直径（主参数）,400mm,刀架上最大工件回转直径,210mm,最大棒料直径,47mm,最大工件长度,(,第二主参数）,mm,750,，,1000,，,1500,，,2000,最大加工长度（,mm,）,650,，,900,，,1400,，,1900,主轴转速范围,(r/mm),正传,10,1400,（,24,级）,反转,14,1500,（,12,级）,进给量范围（,mm/r,）,纵向,0.028,6.33,（,64,级）,横向,0.014,3.16,（,64,级）,标准螺纹加工范围,公制，英制，模数制，径节制。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,3.,车床的传动系统,传动系统由主运动传动链、螺纹进给传动链和纵向、横向进给传动链等组成。,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,1,） 主传动传动链,主运动传动链是将电机的旋转运动传至主轴。,主轴获得,:,24,级正传转速,(10,1400r/min);,12,级反转转速,(14,1580r/min),。,主运动传动链的计算位移：,电机旋转,n,D,转,主轴转,n,转,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,主传动链传动路线表达式,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,主传动链,主传动传动系统图,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,2,） 车螺纹进给传动链,螺纹进给传动链的两末端件为：,主轴,刀架,计算位移为：,主轴转,1,转,刀架移动导程,L,mm,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,车螺纹传动路线表达式,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,3,） 纵向、横向进给传动链,纵向、横向进给传动链的两末端件为：,主轴,刀具,计算位移为：,主轴转,1,转,刀具的纵向或横向移动量,mm,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,纵向、横向进给传动路线表达式,第二章 制造工艺装备,第四节 车 床,4,） 刀架快速移动,为减轻劳动强度和缩短辅助时间，设有快速电动机，使刀架能纵向和横向快速移动。,为避免转动的光杠和快速电动机同时传动轴,XX,，在齿轮,56,与轴,XX,之间装有超越离合器,M,7,。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,齿轮加工机床分类,齿轮加工机床是加工齿轮齿面的机床。分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床。,精加工齿轮齿面的机床,有研齿机、剃齿机和磨齿机等。,圆柱齿轮加工机床,有滚齿机、插齿机等。,直齿锥齿轮加工机床,有刨齿机、铣齿机和拉齿机等。,曲线齿轮加工机床,有铣齿机、拉齿机等。,铣齿机,滚齿机,插齿机,剃齿机,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,齿轮的加工方法,按形成轮齿的原理，切削齿轮的方法分为两大类：成形法和展成法。,成形法,采,用与被加工轮齿形状相同的成形刀具切削轮齿，有铣齿、刨齿和插齿法。成形法加工精度不高，生产率低。,如图，用盘形齿轮铣刀加工直齿齿轮。,母线（渐开线）,成形法。,导线,相切法。,需要两个简单成形运动，,即铣刀的转动及沿齿坯的轴向移动。,分度运动：,铣完一个齿槽后，铣刀退回，齿坯作分度运动，每转过,360,0,/z,，铣下一个齿。,铣齿加工,A,2,B,1,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,展成法,应用齿轮副的啮合原理切削齿轮。切齿中被加工的齿廓表面是在刀具和工件包络过程中，由刀具切削刃的位置连续变化形成的。,优点,只要齿轮的模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮，生产率和加工精度都比较高。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,一、滚齿机,滚齿机主要用于滚切直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。其主参数为最大工件直径。,床身,立柱,刀杆,刀架体,支架,床鞍,心轴,后立柱,刀架溜板,工作台,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,1.,滚齿原理,滚齿是按展成法原理加工轮齿的。用滚刀加工齿轮相当于一对螺旋齿轮啮合滚动的过程，将其中一个齿轮齿数减少到一个或几个，采用较大螺旋倾角，开槽铲背，磨出角度形成滚刀。,当机床使,滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运动，并沿工件轴线作轴向进给运动时，,就可在工件上连续不断地切出全长齿轮。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,2.,滚切直齿圆柱齿轮,（,1,）展成运动传动链（内联系传动链）,展成运动,是滚刀与工件之间的啮合运动。,展成运动传动链,滚刀,4,5,u,x,6,7,工件。,计算位移,滚刀每转,1/K,转,工件转,1/z,转。,（,2,）主运动传动链（外联系）,主运动：,滚刀的旋转运动（展成运动的动力源部分）。,主传动传动链：,电机,1,2,u,v,3,4,滚刀。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,（,3,）轴向进给运动传动链,轴向进给运动,滚刀作实现齿轮直线形齿长的轴向移动。,计算位移,工件每转,1,转,刀架的轴向移动量,进给传动链,工件,7,8,i,f,9,10,刀架升降丝杠。,小结,展成法,需要展成运动链和主运动链。,相切法,需要两个简单成形运动，,滚刀旋转（与展成法重合）和移动。故需要,1,条外联系进给传动链。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,3.,滚刀的安装角,滚刀刀齿的螺旋升角为,，加工直齿齿轮时，为使刀齿方向与被切齿轮方向一致，滚刀轴线与被切齿轮,的,端面应倾斜一个角度,（,安装角,）。,1,）,滚刀安装角,=,。,2,）,用右旋滚刀,加工直齿圆柱齿轮的安装角如图示。,3,）,用左旋滚刀,时，倾斜方向相反。,安装方法：,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,4.,滚切斜齿圆柱齿轮,轮齿表面：,端面齿形是渐开线，齿长方向是螺旋线。,成形运动（两个复合运动）：,产生渐开线（母线）,的展成运动；,产生螺旋线（导线）,的滚刀直线移动,A,21,和工件附加转动,B,22,。,传动关系：,四条传动链构成两个复合运动,展成运动传动链,主运动传动链,轴向进给运动传动链,附加（差动）运动传动链（刀架,-,工作台）,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,（,1,）展成运动传动链,展成运动的传动链与滚切直齿时完全相同。,内联系（差动）传动,连接刀架的移动,A,21,和工件的附加转动,B,22,。,（,2,）进给运动传动链,螺旋进给运动,刀架的直线运动,A,21,和工作台的转动,B,22,差动链,刀架丝杠,10,11,u,y,12,7,工件。,计算位移,刀架直线移动螺旋线的一个导程,T,工件附加转动,1,转。,差动传动链,刀架,12,13,u,y,14,15,合成,6,7,u,x,8,9,工件。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,展成传动链要求工件转动,B,12,，差动传动链有要求工件附加转动,B,22,。两个运动同时传给工件，必然发生,干涉。,必须采用合成机构将,B,12,和,B,22,合并，再传给工作台。,如图，合成机构可将来自滚刀的运动（点,5,）和来自刀架的运动（点,15,）,合并起来，在点,6,输出，传给工件。,（,3,）合成机构,滚齿机即可加工直齿，又可加工斜齿，根据滚切斜齿圆柱齿轮的原理设计的。,滚切直齿圆柱齿轮时，将差动传动链断开，即换置器官,u,y,不挂挂轮。使合成机构形成一个刚性的连轴器。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,滚齿机的传动设计要求,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,5. Y3150E,型滚齿机及其传动系统,1,）主运动传动链,滚刀主轴通过滑移齿轮组、挂轮组的变化，可获得,9,种转速。,主传动路线：,电动机,I,II,III,IV,V,VI,VII,VIII,（滚刀主轴）,末端件：,电动机,滚刀主轴,计算位移：,1430r/min,电机,n,主轴,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,运动平衡式：,传动路线：,滚刀主轴,VIIIVIIVIVIVIX,合成,e/f,a/bc/d,X,XVII,工件台,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,2,）展成运动传动链,末端件：,滚刀,工件,计算位移：,1(,滚刀,),K,/,z,(,工件,),第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,3,）轴向进给运动传动链,末端件：,工作台,刀架,传动路线：,工作台,XVII,X,XI,XII,XIII,XIV,刀架,计算位移：,1(,工件台,),f,(,刀架,),第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,4,）差动运动传动链,末端件：,滚刀架,工件,传动路线：,丝杠,XIV,XIII,XV,a,2,/b,2,c,2,/d,2,XVI,合成,IX,e/fa/bc/d,X,XVII,工作台,计算位移：,T,(,滚刀架,),1,(,工件,),第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,5,）空行程传动链,传动路线：,快速电机,13/26,M,3,2/25,XIV,刀架,用于滚齿前刀架快速趋近工件，或两次走刀之间刀架返回的空行程运动。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,插齿机,主要用于加工直齿轮，特别适合于加工滚齿机无法加工的内齿轮和多联齿轮。,插齿原理,相当于一对圆柱齿轮相啮合。而插齿刀是一个端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮，它的模数和压力角与被加工齿轮相同。,二、插齿机,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,形成渐开线齿廓的展成成形运动，,形成轮齿导线的直线成形运动（主运动）；,插齿刀的径向切入运动；,空行程退刀的让刀运动，以减少刀刃的磨损，避免后刀面与工件的磨损。,插齿,插齿,插齿机的运动,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,三、磨齿机,磨齿机,加工齿轮齿面的方式是砂轮磨削，主要用于加工已淬硬的齿轮。其加工精度可达,6,级以上，属于齿轮的精加工机床。,按工件齿形的形成原理，磨齿机分为成形法及展成法。,1.,成形法磨齿,砂轮高速旋转并沿工件轴线方向作往复运动。砂轮相对工作台作径向切入运动。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,2.,展成法磨齿,连续磨齿,分度磨齿,利用齿条和齿轮的啮合原理，用砂轮代替齿条来磨削齿轮。,蜗杆形砂轮相对工件作展成运动，磨出渐开线，工件作轴向直线往复运动，磨出直线轮齿。,第二章 制造工艺装备,第五节 齿轮加工机床,1.,简述滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮需要哪些运动，画图标示。,作业题：,2.,滚齿机传动系统中的合成机构具有何作用？,思考题：,1.,滚齿机如何实现即可滚切直齿又可滚切斜齿圆柱齿轮的？,2.,滚齿机滚切斜齿轮时，需要哪些传动链？各传动链的计算位移是什么？,结束,第二章 制造工艺装备,第四节 车床 第五节 齿轮加工机床,
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